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ST2,给予急性心衰病人的一颗“定心丸”

2022/08/15
心脏,从生命开启跳动,随生命消亡停歇。它只有拳头那般大小,每天却可以搏动100000次。每一次的搏动都在维系全身的血液循环,为身体提供所需氧气。但随着时间的推移,心脏的舒张和收缩功能发生障碍,向全身泵出血液的能力逐渐下降,就会发生心力衰竭(Heart Failure,HF)


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图片来源:pexels.com


HF是一个全球性问题,影响全世界数千万人,随着人口老龄化,这一数字还在增加。如何防止HF的发生、发展,降低其致残率和病死率,是摆在临床医师面前的重大课题。根据HF发生的缓急分为慢性心力衰竭(Chronic Heart Failure,CHF)和急性心力衰竭(Acute Heart Failure,AHF)

AHF发病突然并可以在原有CHF的基础上急性加重或突然起病。尽管AHF在治疗方面已取得巨大进步,但其预后比大多数癌症更糟糕

因此需要更好的了解AHF的病理生理机制,而生物标志物既能反映这种机制并能够帮助临床医师进行诊断、监控治疗、评估预后。生长刺激表达基因2蛋白(Growth Stimulation Expressed Gene 2,ST2)涉及HF的纤维化与重塑过程,是HF患者管理的新兴标志物。




ST2监控治疗心衰的好帮手




ST2最早于1989年在生长刺激成纤维细胞中发现,而且ST2与白细胞介素-1 (Interleukin-1 ,IL-1)受体结构有相似之处,又被称为白细胞介素-1受体样1 (IL-1 Receptor Like-1,IL1RL1)

ST2基因位于2号染色体(2q12.1),基因表达产物有两种形式,膜结合型(ST2L)和可溶型(sST2),两者竞争与白细胞介素-33 (Interleukin-33, IL-33)结合,影响IL-33/ST2L结合以及其生理作用。


在正常状况下,心肌成纤维细胞产生IL-33, 可与ST2L结合,其结合复合物可激发细胞内信号级联放大。这个信号最终会上调NF-κB表达,可防止心肌纤维化和肥大。


但是,当sST2水平高时,sST2可竞争性与IL-33结合,使IL-33与ST2L结合减少,从而使IL-33无法进入心脏保护的信号转导途径。所以,心脏会持续承受压力,导致细胞死亡和组织纤维化。


 

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因此,sST2已成为心血管疾病患者临床上有效的预后评估生物标志物。例如在急性心肌梗死和心衰患者中,sST2 的血清水平升高与死亡和心衰的风险增加相关,与脑钠肽 ( Brain Natriuretic Peptide,BNP)水平无关; 而在急性心衰中,升高的sST2 水平与疾病的存在和严重程度密切相关,并且可预测短期和长期死亡率[1]




ST2在AHF中的应用前景




sST2可用于急性心力衰竭诊断
sST2在急性心衰的诊断中有重要的辅助作用。与BNP不同,sST2的表达量不受年龄、BMI、房颤、冠心病等因素的影响,具有较高特异性。对于同时伴有心衰症状和BNP/NT‐proBNP 升高的患者,sST2可进一步辅助急性心衰的诊断。
 
若sST2<35 ng/ml,仅有10%以内的患者发生了急性心衰,应考虑是否存在其他混杂因素,sST2 介于 35~70 ng/ml时,急性心衰的可能性达到40%左右,但病情严重程度较低,sST2大于70 mg/ml时,提示急性心衰可能性较大,且患者的炎症反应和心肌纤维化机制已被过度激活,需要加强抗心肌重构治疗[2]
 
sST2对急性心力衰竭患者不良心血管事件的预测价值
在一项针对72名AHF患者的前瞻性研究中,分别在入院时和入院第4天测量了患者sST2的水平。在入院到第4天期间,sST2浓度从62ng/ml降至44ng/ml。就诊时出现sST2≤76ng/mL和入院第4天sST2≤46ng/mL的患者死亡率最低(3%),而这两个时间点sST2高于临界值的患者死亡率最高(50%)[3]

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ST2与其他生物标志物联合应用可改善急性心力衰竭的预后
某项研究选取AHF患者162例。并收集58例体检健康人为对照。患者入院时测定外周血内sST2、NT-proBNP、肌钙蛋白I(TNI)水平。在对患者随访的1年期间,162例AHF患者中有63例患者发生不良事件,发生率为38.89%,发生不良事件组患者的sST2水平明显高于未发生不良事件组患者。
 
研究采用ROC曲线分析了sST2评估AHF预后的价值,结果显示sST2对AHF患者预后判断的ROC曲线下面积(AUC=0.820)略高于NT-proBNP(AUC=0.769),差异无统计学意义(P>0.05),二者联合应用预测效果明显提高(AUC=0.938)[4]


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sST2用于评估AHF治疗效果
sST2主要反映心肌的炎症水平和重构情况,同时与室壁张力存在相关性,因此,减负荷治疗后 sST2也可以出现回落,治疗有效的情况下,sST2的回落水平可达到20%以上。如果这些指标在治疗后没有达到应有的回落水平或反而上升,则提示治疗效果不佳[2]




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作为新一代心衰标志物,早在2004年Critical Care Diagnostics(CCD) 公司成立并拥有ST2有关的知识产权。


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图片来源:criticaldiagnostics.com


2015年,中国食品药品监督管理总局(CFDA)宣布批准Presage ST2在临床使用。微点凭借微流控技术优势,并推出精确定量ST2快速检测产品,并成为国内少数几家获得CCD专利授权的厂商之一。


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参考文献:


[1]王同霞,陈章荣.可溶性 ST2 与心力衰竭患者预后的评价.心血管病学进展. 2020, 5.

[2]心力衰竭生物标志物中国专家共识.中华检验医学杂志 2020,2,43.

[3]McCarthy, C. P., & Januzzi, J. L. (2018). Soluble ST2 in Heart Failure. Heart Failure Clinics, 14(1), 41–48. doi:10.1016/j.hfc.2017.08.005.

[4]宗斌.外周血内sST2水平评价急性心力衰竭患者病情严重程度及预后质量的临床价值分析.2017,9,26.